בעולם השנאים, המונחים "הזנת לולאה" ו"הזנה רדיאלית" משויכים לרוב לפריסת תותב HV עבור שנאים ממוקמים במדור. אולם מונחים אלה לא מקורם בשנאים. הם באים מהמושג הרחב יותר של חלוקת כוח במערכות חשמל (או מעגלים). שנאי נקרא שנאי הזנת לולאה מכיוון שתצורת התותב שלו מותאמת למערכת הפצת לולאה. אותו הדבר חל על שנאים שאנו מסווגים כהזנה רדיאלית - פריסת התותבים שלהם מתאימה בדרך כלל למערכות רדיאליות.
מבין שני סוגי השנאים, גרסת הזנת הלולאה היא המתאימה ביותר. יחידת הזנת לולאה יכולה להכיל תצורות של מערכת רדיאלית ולולאה, בעוד שנאי הזנה רדיאליים מופיעים כמעט תמיד במערכות רדיאליות.
מערכות הפצת הזנה רדיאלית ולופ
שתי המערכות הרדיאליות והלולאות שואפות להשיג את אותו הדבר: לשלוח כוח מתח בינוני ממקור משותף (בדרך כלל תחנת משנה) לשנאי אחד או יותר המשרתים עומס.
הזנה רדיאלית היא הפשוטה מבין השניים. תארו לעצמכם מעגל עם מספר קווים (או רדיאנים) היוצאים מנקודת מרכז אחת, כפי שמוצג באיור 1. נקודת מרכז זו מייצגת את מקור הכוח, והריבועים בקצה כל קו מייצגים שנאי ירידה. בהגדרה זו, כל שנאי מוזן מאותה נקודה במערכת, ואם מקור הכוח מופסק לצורך תחזוקה, או אם מתרחשת תקלה, המערכת כולה יורדת עד לפתרון הבעיה.
איור 1: התרשים לעיל מציג שנאים המחוברים במערכת הפצה רדיאלית. נקודת המרכז מייצגת את מקור הכוח החשמלי. כל ריבוע מייצג שנאי בודד המוזן מאותו ספק כוח בודד.
איור 2: במערכת הפצת הזנת לולאה, ניתן להזין שנאים ממקורות מרובים. אם מתרחש כשל בכבל ההזנה בכיוון הרוח של מקור A, המערכת עשויה להיות מופעלת על ידי כבלי ההזנה המחוברים למקור B ללא אובדן שירות משמעותי.
במערכת לולאה, ניתן לספק כוח משני מקורות או יותר. במקום להזין שנאים מנקודה מרכזית אחת כמו באיור 1, מערכת הלולאה המוצגת באיור 2 מציעה שני מיקומים נפרדים שמהם ניתן לספק חשמל. אם מקור מתח אחד עובר לא מקוון, השני יכול להמשיך לספק חשמל למערכת. יתירות זו מספקת המשכיות של השירות והופכת את מערכת הלולאות לבחירה המועדפת על משתמשי קצה רבים, כגון בתי חולים, קמפוסים מכללות, שדות תעופה ומתחמי תעשייה גדולים. איור 3 נותן תצוגה מקרוב של שני שנאים המתוארים במערכת הלולאה מאיור 2.
איור 3: השרטוט לעיל מציג שני שנאים המותאמים להזנת לולאה המחוברים יחדיו במערכת לולאה עם אפשרות להזנה מאחד משני ספקי כוח.
ניתן לסכם את ההבחנה בין מערכות רדיאליות ללולאות כדלקמן:
אם שנאי מקבל כוח מנקודה אחת בלבד במעגל, אז המערכת היא רדיאלית.
אם שנאי מסוגל לקבל חשמל משתי נקודות או יותר במעגל, אזי המערכת היא לולאה.
בחינה מדוקדקת של השנאים במעגל עשויה שלא להצביע בבירור אם המערכת היא רדיאלית או לולאה; כפי שציינו בהתחלה, ניתן להגדיר שנאי הזנה בלולאה וגם שנאי הזנה רדיאליים לעבודה בכל תצורת מעגלים (אם כי שוב, נדיר לראות שנאי הזנה רדיאלי במערכת לולאה). שרטוט חשמלי וקו בודד הם הדרך הטובה ביותר לקבוע את הפריסה והתצורה של המערכת. עם זאת, עם מבט מקרוב על תצורת התותב העיקרית של שנאי הזנה רדיאליים ולולאות, לעתים קרובות ניתן להסיק מסקנה מושכלת לגבי המערכת.
תצורות תותב הזנה רדיאלי ולולאה
בשנאים לרכיבה, ההבחנה העיקרית בין הזנה רדיאלית ללולאה נעוצה בתצורת תותב ראשי/HV (הצד השמאלי של ארון השנאים). בהזנה ראשונית רדיאלית, יש תותב אחד עבור כל אחד משלושת מוליכי הפאזה הנכנסים, כפי שמוצג באיור 4. פריסה זו נמצאת לרוב במקום שבו יש צורך בשנאי אחד בלבד כדי להפעיל אתר או מתקן שלם. כפי שנראה בהמשך, שנאי הזנה רדיאלי משמשים לעתים קרובות עבור היחידה האחרונה בסדרה של שנאים המחוברים יחד עם ראשוני הזנת לולאה (ראה איור 6).
איור 4:תצורות הזנה רדיאליות מיועדות להזנה ראשית נכנסת אחת.
לפריימריז להזנת לולאה יש שישה תותבים במקום שלושה. הסידור הנפוץ ביותר ידוע כ-V Loop עם שני סטים של שלושה תותבים מדורגים (ראה איור 5) - שלושה תותבים משמאל (H1A, H2A, H3A) ושלושה מימין (H1B, H2B, H3B), כמתואר. ב-IEEE Std C57.12.34.
איור 5: תצורת הזנת לולאה מציעה אפשרות לקיים שני הזנות ראשיות.
היישום הנפוץ ביותר עבור ראשי עם שישה תותבים הוא לחבר כמה שנאי הזנה בלולאה יחד. בהגדרה זו, הזנת השירות הנכנס מובא לתוך השנאי הראשון בהרכב. סט שני של כבלים עובר מהתותבים בצד B של היחידה הראשונה לתותבים בצד A של השנאי הבא בסדרה. שיטה זו של שרשרת שניים או יותר שנאים ברצף מכונה גם "לולאה" של שנאים (או "לולאה של שנאים יחד"). חשוב לעשות את ההבחנה בין "לולאה" (או שרשרת דייזי) של שנאים והזנת לולאה בהתייחס לתותבי שנאים ומערכות חלוקה חשמליות. איור 6 מתאר דוגמה מושלמת ללולאה של שנאים המותקנים במערכת רדיאלית. אם אבד החשמל במקור, כל שלושת השנאים יהיו במצב לא מקוון עד שיחזור החשמל. שימו לב, בחינה מדוקדקת של יחידת ההזנה הרדיאלית בקצה הימני תצביע על מערכת רדיאלית, אבל זה לא יהיה ברור כל כך אם נסתכל רק על שתי היחידות האחרות.
איור 6: קבוצה זו של שנאים מוזנת ממקור יחיד החל מהשנאי הראשון בסדרה. ההזנה העיקרית מועברת דרך כל שנאי בהרכב ליחידה הסופית שבה הוא מסתיים.
ניתן להוסיף נתיכים פנימיים של כידון צד ראשוני לכל שנאי, כפי שמוצג באיור 7. היתוך ראשוני מוסיף שכבת הגנה נוספת למערכת החשמל - במיוחד כאשר מספר שנאים המחוברים יחדיו מאויכים בנפרד.
איור 7:כל שנאי מצויד עם הגנת זרם יתר פנימי משלו.
אם מתרחשת תקלה צדית משנית ביחידה אחת (איור 8), החיבור הראשי יקטע את זרימת זרם היתר בשנאי התקול לפני שהוא יוכל להגיע לשאר היחידות, וזרם רגיל ימשיך לזרום מעבר ליחידה הפגומה. השנאים הנותרים במעגל. זה ממזער את זמן ההשבתה ומעביר את הכשל ליחידה אחת כאשר מספר יחידות מחוברות יחד במעגל מסועף אחד. הגדרה זו עם הגנת זרם יתר פנימי עשויה לשמש במערכות רדיאליות או לולאות - בכל מקרה, נתיך הגירוש יבודד את היחידה הפגומה ואת העומס שהיא משרתת.
איור 8: במקרה של תקלה בצד העומס ביחידה אחת בסדרת שנאים, היתוך צד ראשוני יבודד את היחידה הפגומה מהשנאים האחרים בלולאה - ימנע נזק נוסף ויאפשר פעולה בלתי פוסקת לשאר המערכת.
יישום נוסף של תצורת תותב הזנת הלולאה הוא חיבור שני הזנות מקור נפרדות (הזנה A והזנה B) ליחידה אחת. זה דומה לתרחיש הקודם באיור 2 ובאיור 3, אבל עם יחידה אחת. עבור יישום זה, מותקנים בשנאי מתג בורר סיבובי טבול בשמן, המאפשר ליחידה לעבור לסירוגין בין שני ההזנות לפי הצורך. תצורות מסוימות יאפשרו מעבר בין כל הזנת מקור ללא אובדן כוח רגעי לעומס המוגש - יתרון מכריע עבור משתמשי קצה שמעריכים את המשכיות השירות החשמלי.
איור 9: התרשים לעיל מציג שנאי הזנה לולאה אחד במערכת לולאה עם אפשרות להזנה מאחד משני ספקי כוח.
הנה דוגמה נוספת לשנאי הזנת לולאה המותקן במערכת רדיאלית. במצב זה, לארון הראשוני יש רק קבוצה אחת של מוליכים שנחתו על התותבים בצד A, והסט השני של תותבים בצד B מסתיים עם כובעים מבודדים או מעכבי מרפקים. סידור זה אידיאלי עבור כל יישום הזנה רדיאלי שבו נדרש רק שנאי אחד בהתקנה. התקנת התקני הגנה מפני נחשולי מתח על התותבים בצד B היא גם התצורה הסטנדרטית עבור השנאי האחרון בשרשרת או בסדרה של יחידות הזנת לולאה (באופן קונבנציונלי, הגנת נחשולי מתח מותקנת ביחידה האחרונה).
איור 10: הנה דוגמה להזנת לולאה ראשונית עם שישה תותבים כאשר שלושת התותבים השניים בצד B מסתיימים עם מעצורי מרפק מתים קדמיים. תצורה זו פועלת עבור שנאי בודד בפני עצמה, והיא משמשת גם עבור השנאי האחרון בסדרה של יחידות מחוברות.
אפשר גם לשכפל את התצורה הזו עם ראשי הזנה רדיאלי בעל שלושה תותבים באמצעות תוספות הזנה (או הזנה) הניתנות לסיבוב. כל תוספת הזנה מעניקה לך את האפשרות להתקין סיומת כבל אחד ומעצר מרפק קדמי מת לכל שלב. תצורה זו עם תוספות הזנה מאפשרת גם נחיתה של סט כבלים נוסף עבור יישומי מערכת לולאות, או ששלושת החיבורים הנוספים יכולים לשמש להזנת חשמל לשנאי אחר בסדרה (או לולאה) של יחידות. תצורת ההזנה עם שנאים רדיאליים אינה מאפשרת אפשרות בחירה בין סט נפרד של תותבים בצד A וצד B עם מתגים פנימיים בשנאי, מה שהופך אותו לבחירה בלתי רצויה עבור מערכות לולאות. יחידה כזו יכולה לשמש לפתרון זמני (או השכרה) כאשר שנאי הזנת לולאה אינו זמין בקלות, אך הוא אינו פתרון קבוע אידיאלי.
איור 11: ניתן להשתמש בתוספות הזנה הניתנות לסיבוב כדי להוסיף מעצורים או קבוצה אחרת של כבלים יוצאים למערך תותב הזנה רדיאלי.
כפי שהוזכר בהתחלה, שנאי הזנת לולאה נמצאים בשימוש נרחב במערכות רדיאליות מכיוון שניתן להרכיב אותם בקלות לפעולה עצמאית כפי שמוצג לעיל באיור 10, אך הם כמעט תמיד הבחירה הבלעדית עבור מערכות לולאות בשל שישה תותבים שלהם. מַעֲרָך. עם התקנת בורר טבול בשמן, ניתן לשלוט בהזנות מקור מרובות מהארון הראשי של היחידה.
העיקרון עם מתגי בורר כולל שבירת זרימת הזרם בסלילי השנאי בדיוק כמו מתג הפעלה/כיבוי פשוט עם יכולת נוספת של הפניית זרימת זרם בין התותבים בצד A וצד B. תצורת מתג הבורר הקלה ביותר להבנה היא אפשרות המתג של שלושה מצבים. כפי שמראה איור 12, מתג הפעלה/כיבוי אחד שולט בשנאי עצמו, ושני המתגים הנוספים שולטים על הזנות בצד A וצד B בנפרד. תצורה זו מושלמת עבור הגדרות מערכת לולאה (כמו באיור 9 לעיל) הדורשות בחירה בין שני מקורות נפרדים בכל זמן נתון. זה גם עובד היטב עבור מערכות רדיאליות עם מספר יחידות משולבות יחד.
איור 12:דוגמה לשנאי עם שלושה מתגים דו-מצביים בודדים בצד הראשוני. ניתן להשתמש בסוג זה של מיתוג בורר גם עם מתג יחיד של ארבע מצבים, עם זאת, אפשרות ארבעת המצבים אינה כל כך רב-תכליתית, מכיוון שהיא אינה מאפשרת הפעלה/כיבוי של השנאי עצמו ללא קשר לצד A ו הזנות בצד B.
איור 13 מציג שלושה שנאים, כל אחד עם שלושה מתגים דו-מצביים. ליחידה הראשונה משמאל יש את כל שלושת המתגים במצב סגור (מופעל). לשנאי באמצע יש גם את המתגים בצד A וגם בצד B במצב סגור, בעוד המתג השולט על סליל השנאי נמצא במצב פתוח (כבוי). בתרחיש זה, מתח מסופק לעומס המשרת על ידי השנאי הראשון והשנאי האחרון בקבוצה, אך לא ליחידה האמצעית. מתגי ההפעלה/כיבוי של צד A וצד B מאפשרים העברת זרם ליחידה הבאה בהרכב כאשר מתג ההפעלה/כיבוי של סליל השנאי פתוח.
איור 13: על ידי שימוש במספר מתגי בורר בכל שנאי, ניתן לבודד את היחידה במרכז ללא איבוד חשמל ליחידות הסמוכות.
ישנן תצורות מתגים אפשריות אחרות, כגון מתג ארבע מצבים - אשר משלב באופן מסוים את שלושת המתגים הבודדים של שני מצבים למכשיר אחד (עם כמה הבדלים). ארבעה מתגי מיקום מכונים גם "מתגי הזנת לולאה" מכיוון שהם משמשים אך ורק עם שנאי הזנת לולאה. ניתן להשתמש במתגי הזנת לולאה במערכות רדיאליות או לולאות. במערכת רדיאלית, הם משמשים לבידוד שנאי מאחרים בקבוצה כמו באיור 13. במערכת לולאה, מתגים כאלה משמשים לעתים קרובות יותר לשליטה במתח מאחד משני מקורות נכנסים (כמו באיור 9).
מבט מעמיק יותר על מתגי הזנת לולאה היא מעבר להיקף של מאמר זה, והתיאור הקצר שלהם כאן משמש כדי להראות את החלק המשמעותי של מתגי בוררי שנאים פנימיים בשנאי הזנת לולאה המותקנים במערכות רדיאליות ולולאות. עבור רוב המצבים שבהם יש צורך בשנאי חלופי במערכת הזנת לולאה, יידרש סוג המיתוג שנדון לעיל. שלושה מתגים דו-מצביים מציעים את הרבגוניות ביותר, ומסיבה זו, הם מהווים פתרון אידיאלי בשנאי חלופי המותקן במערכת לולאה.
תַקצִיר
ככלל אצבע, שנאי המותקן על רפידת הזנה רדיאלית מעיד בדרך כלל על מערכת רדיאלית. עם שנאי המותקן על רפידת לולאה, יכול להיות קשה יותר לקבוע את תצורת המעגל. נוכחותם של מתגי בורר פנימיים טבולים בשמן תעיד לעתים קרובות על מערכת לולאות, אך לא תמיד. כפי שהוזכר בהתחלה, מערכות לולאות משמשות בדרך כלל כאשר נדרשת המשכיות שירות, כגון בתי חולים, שדות תעופה וקמפוסים של מכללות. עבור התקנות קריטיות כגון אלה, כמעט תמיד תידרש תצורה ספציפית, אך יישומים מסחריים ותעשייתיים רבים יאפשרו גמישות מסוימת בתצורה של השנאי המותקן על הרפידה המסופק - במיוחד אם המערכת היא רדיאלית.
אם אתה חדש בעבודה עם יישומי שנאים רדיאליים ולולאות המותקנות על רפידות הזנה, אנו ממליצים לשמור את המדריך הזה בהישג יד כעיון. עם זאת, אנו יודעים שזה לא מקיף, אז אל תהסס לפנות אלינו אם יש לך שאלות נוספות. אנחנו גם עובדים קשה כדי לשמור על מלאי השנאים והחלקים שלנו מצויד היטב, אז הודע לנו אם יש לך צורך ספציפי ביישום.
זמן פרסום: נובמבר-08-2024